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人造重力,以及如何創建

即使人的空間不感興趣,看過一部關於太空旅行或閱讀有關書籍這樣的事情。 幾乎所有這些人去船,正常睡眠的作品,沒有與飲食問題。 這意味著這些 - 虛構的 - 船上有人造重力。 大部分觀眾感知為東西很自然,其實這是不正確的。

人造重力

所以我們所說的變化(在任一方向)通過應用不同的方法為我們所熟悉的重力。 這不僅在小說作品,但非常現實的塵世的情況下,經常進行,實驗。

從理論上講,人造重力的創作看起來並不那麼難。 例如,你可以使用慣性重新創建它,更確切地說, 在離心力的作用。 這方面的需要功率昨天沒有出現 - 它一旦發生,因為人們開始夢想的長期空間飛行。 在太空人造重力的創新將有可能避免許多的從時間在失重狀態下的長度所帶來的問題。 宇航員長出肌肉無力,骨骼變得不那麼強。 在這些條件下幾個月旅行,你可以得到一些肌肉萎縮。

因此,今天的人造重力的創建-一項極其重要的任務, 太空探索 沒有這一壯舉是不可能的。

物料

即使是那些誰知道,只有物理課程的水平,理解引力 - 我們的世界的基本定律之一:所有的身體彼此互動,經歷了相互吸引/排斥。 所述身體越大,它的吸引力的功率越大。

土地我們的現實 - 一個非常龐大的對象。 這就是為什麼它周圍的每一個身體所吸引。

對於我們這意味著 重力加速度, 通常以克測量,等於每平方秒9.8米。 這意味著,如果在腳下,我們沒有得到大家的支持,我們會以一定的速率增加,每秒9.8米下降。

因此,只有通過重力,我們能夠站立,摔倒,吃喝正常,了解其中頂部,那裡的底部。 如果吸引力會消失 - 我們將在零重力。

特別熟悉這種現象宇航員發現自己在漂浮狀態的空間 - 自由落體。

從理論上說,科學家們知道如何創造人造重力。 有幾種技術。

大質量

最合理的選擇-使 飛船 如此之大,它產生人造重力。 在船上,你可以安心,因為太空中沒有方向都將丟失。

不幸的是,這種方法並不在技術目前的發展現實。 要建立這樣的設施需要太多的資源。 此外,要求其恢復能量的數量驚人。

促進

這似乎是,如果你想達到克,等於地球,我們只是需要給船平(platformoobraznuyu)的形式,並得到它的垂直移動到平面所需的加速度。 通過這種方式,獲得人造重力,以及 - 一個理想的。

然而,現實情況要複雜得多。

首先這是值得考慮的燃料問題。 到了車站正在不斷加速,你必須有不間斷電源。 即使發動機突然出現,不處理此事,能量守恆定律仍然有效。

第二個問題是恆定加速度的想法。 根據我們的知識和物理定律,你不能無限期地加速。

此外,此傳輸是不適合的研究任務,因為它必須不斷地加速 - 飛。 他不停地去探索這個星球,他圍繞它甚至不能慢慢飛 - 有必要加速。

因此,很明顯,這個人造重力還沒有提供給我們。

圓盤傳送帶

每個人都知道轉盤旋轉如何影響身體。 因此,根據這一原則的人造重力裝置似乎是最現實的。

所有這一切都在轉盤直徑,也容易以約等於旋轉速度的速度下降在它外面。 事實證明,在體內沿旋轉物體的半徑定向的力。 這是非常相似的重力。

所以,它需要的船舶,其具有圓柱形狀。 在這種情況下,應該圍繞其軸旋轉。 順便說一句,在飛船的人造重力,根據這個原理設計的論證往往不夠在科幻電影。

桶形船,圍繞縱向軸線,一個離心力旋轉,其方向對應於對象的半徑。 為了計算產生的加速度需要在地面上劃分力。

了解物理學的人發現這並不難:A =ω²R。

在該式中,計算結果 - 加速度,第一可變 - 速度節點(每秒弧度測量),所述第二 - 半徑。

根據這一點,我們來克,你必須正確地結合起來 的角速度 和空間運輸半徑。

和這樣的:這個問題在等電影“INTERSOL”“巴比倫5”,“太空漫遊2001”照明。 在所有這些情況下,人造重力接近地球的重力加速度。

再好的想法,這是非常難於實現。

“旋轉木馬”的問題的方法

最明顯的問題是,在“太空漫遊”突出顯示。 半徑“航天母艦”是約8米。 為了獲得在9.8加速,旋轉應當在約10.5營業額每分鐘的速度。

當這些值表現“科里奧利效應”,這是在從不同強度的地板效果不同的距離。 這取決於角速度。

事實證明,在太空中的人造重力被創建,但身體的過快旋轉將導致與內耳問題。 這,反過來,會導致失衡,與前庭系統和其他問題 - 類似 - 的挑戰。

這一障礙的出現表明,這種模式是非常不幸的。

你可以嘗試去在相反,正如我們在小說“世界環”一樣。 這裡的船是環狀的,其半徑大概為我們的軌道(約150萬公里)的半徑的形式。 這一尺寸,旋轉速度足以忽略科里奧利效應。

我們可以假設,問題就解決了,但事實並非如此。 事實上,圍繞它的軸結構的總營業額需要9天。 這表明負載過高。 為了設計自己的持續,它需要一個非常強大的材料,目前還無法提供。 此外,該問題是材料和直接建立過程的量。

在類似的主題的遊戲,在電影“巴比倫5”,這些問題在某種程度上得到解決:它是足夠的轉速,科里奧利效應不顯著,假設能夠創造這樣的船。

然而,即使是這些世界有一個缺點。 他的名字 - 勢頭。

船,繞軸旋轉,轉變成一個巨大的陀螺儀。 如你所知,使陀螺儀離軸是非常困難的,由於 角動量。 該金額不離開系統是非常重要的。 這意味著,設置對象的方向將是非常困難的。 然而,這樣的問題是可以解決的。

解決

當談到援助在國際空間站上的人造重力變為可用“奧尼爾缸。” 為了創建該構建體需要沿軸線連接相同的圓筒狀容器。 他們在不同的方向旋轉。 此組件的結果是角動量為零,所以不應該有與賦予該船舶必要的方向的問題。

如果可能的話,使船舶約500米的半徑,那麼它會準確地工作,因為它應該。 在這種情況下,在空間中的人造重力是相當舒適,適合在船舶或研究站長途飛行。

航天工程師

如何創造人造重力,已知的是,遊戲的創造者。 然而,在重力的這個幻想世界 - 它不是機構的相互吸引,但線性力,旨在加快在給定方向的項目。 這裡的吸引力也不是絕對的,重定向源,當它被改變。

在國際空間站上的人造重力是通過使用特殊發生器產生。 她共同轉動均勻和發電機區。 所以,在現實世界中,夾在車輛中的發電機,你會被吸引到身體。 然而,由於動作不離開裝置周邊遊戲中的英雄將下降為長。

迄今為止,人造重力在空間中,創建這樣的裝置不提供給人類。 然而,即使是頭髮花白的開發商不停止夢到它。

球形發生器

這是設備的一個更現實的版本。 當安裝在發電機的重力方向。 這使得能夠創建一個站,其重力將等於行星。

離心分離機

地球上如今人造重力在各種設備中被發現。 他們是基於居多,在慣性,因為這個力是由我們感覺到類似於重力效應 - 身體沒有什麼之間是加速度的原因區分開來。 舉個例子:一個人在電梯上升,感覺慣性的影響。 物理學家:電梯上升增加了駕駛室的自由落體加速度的加速度。 當您返回到座艙測量運動“增益”的重量消失,返回通常意義。

長期以來,科學家們一直熱衷於人造重力。 離心機是最常用於這些目的。 此方法不僅適用於航天器,也為地面站,這需要以研究對人體的重力的影響。

放眼世界,在使用...

儘管引力的研究從太空開始了,這是非常地球科學。 即使在今天,在這個領域的研究成果已被應用,例如,在醫學上。 知道它是否可以在這個星球上創造人造重力,你可以用它來治療與運動或神經系統的問題。 此外,該部隊的研究涉及在地球上的第一個地方。 這使得宇航員在醫生的焦點,而剩餘進行實驗。 另一件事是在空間中的人造重力,沒有能夠幫助宇航員在緊急情況下的人。

牢記完全失重,這是不可能考慮到在地球軌道上的衛星。 這些對象,儘管在小程度上,會影響重力。 重力的力,在這種情況下,所謂的微重力環境。 真實重力僅測試機,在外層空間恆定速度飛行。 但是,人體不會感覺不一樣。

體驗失重可能是一個長期的跳躍(前的樹冠將打開)或拋物線下降的飛機中。 這樣的實驗是經常把在美國,但這種感覺只持續40秒的平面 - 它是一個全面的調查太小。

在蘇聯早在1973年,我們知道它是否可能創造人造重力。 而且不只是創造了它,而且在某種程度上改變。 乾燥浸漬,浸沒 - 人工減少重力的一個突出的例子。 為了實現把緻密的膜的水的表面上所要求的期望的效果。 男子被放置在它的上面。 下側的體本體浸入水的重量,只有頭部保持在頂部。 該模型表明不支持的具有低比重,這是海洋的特徵。

有沒有必要進入太空感到失重力方向相反的效果 - 超重力。 在起飛和飛船的著陸,離心機超載不僅能感受到,而且還探索。

治療重心

引力物理學研究,包括對人體失重的努力,以盡量減少其後果的影響。 然而,大量的這門科學的成果能成為這個星球的有用和普通居民。

遠大前程醫師賦予肌酶肌病行為的研究。 這是一種嚴重的疾病,導致早期死亡。

當在健康人的血液活性身體活動受到大的量的酶kreatinofosfokinazy的。 這樣做的原因現象尚不清楚,可能的是,在負荷作用在細胞膜上以這樣一種方式,它“滲漏”。 肌病患者獲得無負載相同的效果。 宇航員觀測表明,在血液中的活性酶的零重力遞送顯著降低。 這一發現表明,採用浸泡會減少導致肌病因素的負面影響。 目前在動物身上進行實驗。

某些疾病的治療今日進行重力數據,包括人造的研究使用獲得。 例如,未處理的腦性麻痺,中風,帕金森氏西服通過負載的應用。 幾乎完成了支持的積極效應研究 - 氣動鞋。

飛在火星上?

最新進展宇航員給希望工程的現實。 它在醫療保障人用長期逗留遠離地球的體驗。 帶來了許多好處,並研究月球飛行任務,重力比自己小6倍的力。 現在,航天員和科學家們自己設定一個新的目標 - 火星。

你在醒來之前,您應該知道所有的門票到紅色星球的,他希望身體在工作的第一階段 - 在路上。 平均而言,道路的沙漠行星將採取半年度 - 約500天。 靠馬路上只有自己的力量,只是等待救援從任何地方。

破壞的力將是許多因素:應力,輻射,無磁場的。 對於生物體最重要的測試 - 改變重力。 旅行的人“結識”與重力的多個級別。 這主要超載起飛。 然後 - 在飛行過程中失重。 此後 - 超重力在目的地,即,重力在火星地球的至少40%..

如何應對失重的長途飛行帶來的負面影響? 人們希望,在人造重力領域的發展將有助於在不久的將來解決這個問題。 對老鼠的實驗中,通過“宇宙936”旅行表明,這種方法並不能解決所有的問題。

OS經驗表明,這是更有益的生物體是能夠帶來使用模擬器,能夠確定每個單獨的宇航員所需的負載。

雖然人們認為火星飛行不僅科研人員,還到誰想要建立這個紅色星球上的殖民地遊客。 對他們來說,至少在最初階段,在失重是感覺大於約長時間逗留在這些條件下,危險的原因醫師。 然而,經過了幾個星期,需要幫助他們為什麼如此重要的是能夠找到一種方法來建立一個飛船的人造重力。

結果

什麼樣的結論可以做出關於空間創造人造重力的?

在所有考慮的方案目前正在旋轉的設計看起來更加逼真。 然而,物理定律目前了解下這是不可能的,因為船 - 這是不是一個空心圓柱體。 它裡面有重疊的阻礙執行理念。

此外,船使科里奧利效應沒有顯著影響半徑必須足夠大。

要管理這樣的事情,它需要氣缸奧尼爾上面提到的,這將有可能控制船舶。 在這種情況下,很有可能增加對使用這種結構的星際任務,確保球隊重力舒適的水平。

人類將能夠把自己的夢想變成現實之前,我們想在小說中多了幾分現實和物理定律更多的知識的作品中見到。

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